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單細胞有機體（微生物）含有半透性堅韌的細胞外壁，包圍原漿（細胞）膜和細胞質(zhì)。細胞質(zhì)由核酸、蛋白、碳水化合物、脂質(zhì)、酶、有機離子、維生素、色素、包涵體，以及80％的水組成。要從細胞內(nèi)分離和提取任何這些成分，必須破碎細胞壁和原漿膜。有時細胞可以泌出所需要的物質(zhì)，但是，在多數(shù)情況下，必須用超聲波破碎細胞壁才可以放出這些物質(zhì)。

  典型地，在超聲波處理時，樣品中的分子運動一般地會引起溫度上升，特別是在容積較小的情況下是這樣的。因為高溫降低空化作用，應當盡可能地保持樣品低溫，剛好在冰點之上。這可以通過把樣品浸入在冰鹽水浴中達到。還可以通過使用脈動超聲波，也就是說主樣品承受幾個短的超聲波簇，使溫升小化。

  只要有可能，應當把組織切得非常細小使之能夠在水中移動。皮膚及肌肉之類的堅韌組織應當先用攪切機之類的均漿10秒鐘，并且在超聲波處理時封閉裝在小容器中。如果對實驗沒有損害也可以采用冷凍后再磨碎的方法。如果希望不破壞亞細胞顆粒，應當把幅度設置得較低，而把處理時間相應地延長。

  把樣品插入至樣品表面以下足夠地深，以抑制氣溶現(xiàn)象或者發(fā)泡現(xiàn)象。發(fā)泡可能會嚴重地降低空化作用并且可造成蛋白質(zhì)變性。在沒有起泡現(xiàn)象的低振幅設定下進行的處理比有起泡現(xiàn)象的高振幅設定下進行的處理有效得多。降低振幅，延長時間，使用較小的容器，以及降低液體的溫度一般可以防止氣溶現(xiàn)象和發(fā)泡現(xiàn)象。不要使用抗泡沫劑或者表面活性劑。

  在空化時會形成自由基，如果任其積累，會與蛋白質(zhì)、多糖及核酸反應嚴重地影響樣品。盡管在短的處理時間一般不把自由基的形成看成問題，但是長時間的處理時添加自由基清除物，諸如N2O、半胱氨酸、還原谷胱甘肽、二硫蘇糖醇或者其它SH化合物之類的，可能是有益的。用氦氣及氫氣之類的保防護性環(huán)境飽和樣品或者在樣品中投入小塊干冰一般地會抑制自由基的形成。

  因為能量密度剛好在探頭下面，必須把樣品盡可能地靠近端頭。液體容易處理，因為自由運動的細胞反復地在探頭下面循環(huán)。然而固體易于被超聲波排開，應當放在大得足以容下探頭，卻小得足以限制樣品移動的容器中。對于小的樣品推薦使用圓錐形試管。盡管塑料管就行，但是玻璃管或者不銹鋼管通常比塑料管更加有效。

  高粘度和高濃度會有困難。5,000CPS和15％的濃度可以當作。如果樣品濃稠得不易傾倒或者不易流動，就太稠了不適于用超聲波處理。

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